試分析PLC技術基礎上的自動化控制系統的配置及組態

殷志華

摘要：隨著科學技術的不斷發展，自動化控制系統廣泛應用于各個領域，人們開始高度重視自動化控制系統的研究。在一般情況下，自動化控制系統可以分為控制端和執行端兩個部分，由自動化控制系統中的計算機實現這兩個部分的功能，而控制端與其他外界端之間的連接則依靠光通信的方式進行。

關鍵詞：PLC技術；自動化控制系統；配置；組態

1.PLC技術概述

PLC是由控制技術與繼電器技術相結合而研究開發的可編程控制技術，其基本組成結構與計算機系統的組成結構十分相似，主要包括處理器、存儲設備、接口、電源等（如圖1所示）。并且，PLC中還包含編程設備與編程軟件。其中，編程設備能夠編輯及調試程序、監控PLC的參數狀態等；編程軟件可以讓用戶借助計算機的聯機模式共享編程、實現系統仿真等。

PLC的工作流程由中央處理器CPU監控，整個工作流程為：首先，接通電源，PLC進行初始化處理，然后將PLC內部的所有部件進行清零處理，并且Resert復位所有定時器。同時，PLC將自動進行周期性診斷，主要診斷部件有電源、電路、程序等；當PLC自行診斷結束之后，進入掃描階段，與其他設備之間實現信息交互，并且檢查其與外界設備之間的連接情況，以保證在掃描階段，PLC與外界設備之間的信息交互能順利完成。然后，啟動用戶程序，依舊利用掃描防止按序執行某條語句，并且將執行結果進行保存；當PLC將輸入和輸出方面的信息處理完畢之后，要將執行結果存入相對應的映像區域，并同時傳輸到外部的被控設備。PLC在循環掃描的過程中，要不斷完成以上的工作流程，一直到機器停止才會終止。

2.PLC技術基礎上的自動化控制的配置研究

2.1PLC自動化控制系統配置原則

PLC自動化控制系統的基本配置原則是由粗至細，也就是指當完成某一配置操作之后，可以重復進行配置，并且不斷更新完善。具體的配置原則包括可繼承與可發展的基本原則、完整性原則、經濟可行性原則。在選擇產品和對應機型時要借助類比法進行確定，然后按照可繼承、可發展的基本原則選擇產品；在計算模塊數時要按照完整性原則全面考慮備份的相關設置，保證系統的可靠性；PLC自動化控制系統需要投入大量的經費，因此在選擇配置方案時需要嚴格遵循經濟可行性原則，如有必要可以選擇進行實物測試，進一步修正處理配置方案。

2.2PLC自動化控制系統配置方法

（1）輸入點與輸出點配置方法

在配置PLC自動化控制系統的輸入點時可以按照 式；在配置其輸出點時可以按照 式。

（2）模塊數配置方法

將PLC自動化控制系統的輸入點和輸出點配置好后，才能對系統的模塊數進行配置。首先要明確系統的模塊，然后針對輸入點確定電壓是交流電還是直流電，并查看電壓信號之間是否具備相應的隔離條件，接著針對輸出點確定具體的輸出模式。在確定模塊數之后，選擇合適的槽位并確定與其相對應的機架數。

（3）通訊網絡配置方法

在配置PLC自動化控制系統的通訊網絡時需要設計到多種地位位置的控制裝置，并且借助網絡通訊功能連接介質和傳遞信息，實現設備、PLC與管理層之間的信息傳遞。

2.3公用PLC自動化控制系統的配置方法

配置公用PLC自動化控制系統時需要安裝較多的控制設備，并且安裝點較為分散，按照經濟可行性原則進行考慮，公用PLC自動化控制系統在配置時可以選擇遠程終端柜和操作平臺各兩個。首先將一個遠程終端柜安裝在液壓站，對相關設備進行檢測處理，另一個遠程終端柜則安裝在切割站，對相關設備進行控制處理。然后通過DNB模塊，實現PLC編輯器在整個過程中的數值讀取和反饋工作。

公用PLC自動化控制系統的輸出輸入柜可以采用分布式的連接布局，減少拉線和安裝等相關環節的費用，能夠有效提升系統的可靠性和穩定性。并且，利用PLC系統對變頻設備的控制，可以只用一根電纜完成連接，簡化變頻設備的連接結構，大大減少了變頻設備的故障發生機率。

3.PLC技術基礎上的自動化控制的組態分析

3.1基本內容

組態是安裝中央處理器、模塊、電源等器件，并對模塊參數進行設置并修改的過程。如果用戶要求修改，則應將主站與外設連接，或對網絡通訊進行相關設置，這時就應進行組態操作。在PLC自動化系統中，機架的配置要遵循相關規范，對安裝電源、中央處理器、接口模塊等設備的槽位進行合理確定。

3.2分析模塊組態參數

模塊的名稱、機架安排號、組態模式等都包含在模塊組態的參數當中，PLC自動化控制系統的組態要針對模擬信號的I/O，嚴格按照被測量的數值進行處理，標定相關的重要參數。若標定的參數正確，則相關器件將根據一定的比例對模塊數值進行轉換，從而實現器件上限與下限之間的轉化；若器件的過濾時間設置恰當，那么PLC系統的CPU就能在系統進入周期性的循環掃描之前獲得與模塊數量相對應的參數值，并將輸入參數值作為系統采樣的平均值若PLC系統并沒有設置相關過濾參數，則CPU就不能在系統進入周期性的循環掃描前獲得與模塊數量相對應的輸入參數值，而是在用戶訪問通道時，在操作過程中取得當前輸入參數值。

4.結束語

綜上所述，PLC自動化控制系統具有靈活性和穩定性，以及調節、通訊、聯網等功能，完全可以替代一些繼電系統，進一步提高工作效率，為生產帶來更大的效益，因此，PLC技術得到了人們的高度重視，廣泛應用于柔性制造系統、集散控制系統、運動控制系統等。

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